JP3041010B2

JP3041010B2 - 電子写真用磁性トナー、電子写真用磁性トナーの製造方法および画像形成方法

Info

Publication number: JP3041010B2
Application number: JP2045304A
Authority: JP
Inventors: 一男粕加屋; 朗柿沼; 和夫青木
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1990-02-26
Filing date: 1990-02-26
Publication date: 2000-05-15
Anticipated expiration: 2015-05-15
Also published as: JPH03248164A

Description

【発明の詳細な説明】＜産業上の利用分野＞本発明は、電子写真において静電潜像を現像するため
の電子写真用磁性トナーと、電子写真用磁性トナーの製
造方法と、画像形成方法とに関する。

＜従来の技術＞静電潜像を現像するための現像剤として、磁性トナー
を用いた一成分系現像剤が広く知られてる。

また、特開昭55−48754号公報、同57−45555号公報、
同57−45556号公報、同57−45557号公報等に示されるよ
うに磁性トナーに荷電制御剤を添加した荷電型磁性トナ
ーも知られている。

そして、画像品質をより一層向上させるため現像剤に
ついて種々の提案もされている。

例えば、特公昭63−41061号公報には、トナー粒子の
平均粒径が７〜30μｍであり、粒径が1.0μｍ以下の微
細トナー粒子を実質的に含まず、かつシリカをトナー粒
子の総重量に対して１重量％以下含有し、トナー粒子の
表面上あるいはトナー粒子間にシリカを存在させた一成
分系現像剤が開示されている。

この場合、公報記載の実施例では、シリカの添加量は
最大0.2重量％である。

そして、この公報によれば、磁性トナーの製造時にシ
リカを混合することによって、トナーの相互摩擦による
帯電電位、つまり帯電量を増加させながら流動性を改善
することができ、従来に比べ画像品質を向上させること
ができるとされている。

＜発明が解決しようとする課題＞ところで、一成分系の現像剤を用いて静電潜像を現像
するには、解像度を向上させたり、ニジミを防止するた
め、スリーブロールと対向して配置したブレードによ
り、現像スリーブ上に100〜300μｍ程度の薄い現像剤層
を形成して現像を行う、いわゆる薄層現像を行うことが
好ましい。

しかし、前記公報のシリカを0.2重量％以下添加した
磁性トナーを用いて薄層現像を行うと、スリーブロール
表面にトナーが付着する、いわゆるスリーブ付着が顕著
になる。

このスリーブ付着は、スリーブロール上にて波状に生
じ、これが甚しいと、画像に波模様が生じてしまう。

また、トナー飛散が生じたり、カブリが高い等の画像
欠陥も生じる。

そして、このような現像剤を用いてデジタル記録後に
現像を行う場合、ドット再現力の不十分な画像しか得ら
れない。

また、特に、デジタル記録にてベタ画像を再生しよう
とすると、先端部が欠けたり、濃度がうすくなってしま
う先端欠けや、後端部の濃度が極端に高くなったり、ふ
くらんだり尾引いてしまう後端溜りなどの画像欠陥が生
じる。

そして、これら画像品質は環境特性に影響を受けてし
まう。

そこで、磁性トナーのトナー粒子間の帯電の帯電量分
布について実験を行ったところ、第１図に示されるよう
に磁性トナーは帯電量q/d（q:電荷、d:粒径）の分布
で、逆極性トナーが40個数％程度以上含まれていること
が判明した。

さらには、同じ平均粒子径の磁性トナーを用いて現像
を行っても、粒度分布の違いによって画像品質が異なる
ことが判明した。

つまり、磁性トナーの粒子径が均一化していないと、
特に薄層現像では、磁性トナー粒子の凝集が生じ、流動
性が低下する。

この結果、スリーブ付着が顕著になる。

本発明の主たる目的は、トナー凝集がなく、白スジの
発生がなく、トナー飛散がなく、カブリが低く、しかも
スリーブ付着が解消し、しかもドット再現力等の画像品
質が良好かつ安定である電子写真用磁性トナーと、この
ような電子写真用磁性トナーの製造方法と、画像品質が
良好かつ安定である画像形成方法とを提供することにあ
る。

＜課題を解決するための手段＞このような目的は下記の（１）〜（４）の本発明によ
って達成される。

（１）磁性粉と、樹脂とを含有し、平均粒子径が３〜
25μｍ、粒子径が/2以下の粒子が５体積％以下、粒子
径が２以上の粒子が５体積％以下である磁性トナー粒
子を有する磁性トナーを酸化ケイ素の外添を行わずに作
製し、この磁性トナーに、酸化ケイ素を添加して、逆極性に
帯電している荷電粒子の含有量を30個数％以下に減少さ
せ、かつ平均帯電量の絶対値を増加させる電子写真用磁
性トナーの製造方法。

（２）前記逆極性に帯電している荷電粒子の含有量を、
40個数％以上の含有量から30個数％以下に減少させる上
記（１）の電子写真用磁性トナーの製造方法。

（３）上記（１）または（２）の製造方法によって得ら
れた電子写真用磁性トナー。

（４）上記（３）の電子写真用磁性トナーを現像剤とし
て用い、この現像剤を磁石ロールと現像スリーブを具え
た現像器中に収納し、前記現像スリーブ上の前記現像剤
厚さを300μｍ以下に規制して静電潜像を現像すること
を特徴とする画像形成方法。

＜作用＞本発明では、磁性トナー粒子にさらに酸化ケイ素を添
加して磁性トナーを構成する。

そして、トナー粒子間の帯電量（q/d）分布を、第２
図に示されるように、逆極性帯電荷電粒子の含有量を所
定値に規制する。

このような磁性トナーは、帯電の立ち上がりが格段と
迅速となり、帯電量も安定となる。そして、環境変化に
よる帯電量の変化も格段と小さくなる。

この結果、トナー凝集が減少し、スリーブ付着や白ス
ジの発生やトナー飛散がきわめて小さくなり、さらにカ
リブも減少する。

また、デジタル記録の現像を行う場合、ドット再現性
が格段と向上する。

そして、べた記録の際の先端欠けや、後端溜りも解消
する。

おもに、このような効果は、スリーブ表面に薄層の現
像剤層を形成して現像を行う薄層現像にて極めて顕著に
発現する。

なお、前記公報では、ブレードによりスリーブ上の現
像剤層の厚さを規制せず、1mm程度の現像剤層にて現像
を行っている。

そして、酸化ケイ素を比較的少量添加して、逆極性帯
電トナー粒子の含有比を低下させることなく、正負それ
ぞれの極性の帯電量をそれぞれ増加させる。

このような構成では、薄層現像における本発明の効果
は実現しない。

＜発明の具体的構成＞以下、本発明の具体的構成を詳細に説明する。

本発明の電子写真用トナーは、磁性粉および樹脂を含
有する磁性トナー粒子を有する。

磁性粉としては、鉄、マンガン、コバルト、ニッケ
ル、クロムなどの金属ないしそれらの、合金や、酸化ク
ロム、三二酸化鉄、四三酸化鉄などの金属酸化物や、一
般式MO・Fe₂O₃（ＭはFe、Mn、Co、Ni、Mg、Zn、Cd、B
a、Li等の１価または２価の金属群より選ばれる１種ま
たは２種以上の金属）で表わされるフェライトなど、従
来より磁性材料として知られているものはいずれも使用
可能である。

そして、磁性粉は、平均粒子径が0.01〜10μｍ、特に
0.05〜３μｍであることが好ましい。

この場合、平均粒子径は、下記の方法により測定す
る。

BET一点法により島津科学機器製マイクロメリテック
スフローソープ2300形を用いて、比表面積（BET一点
法）Swを実測する。

そして、粒度と比表面積の関係から、平均粒子径Ｄを
求めればよい。

Sw :比表面積（実測値） D_i :粒子径 n_i :粒子の数 ρ：粉体の密度また、磁性粉は、5000 Oeでの保磁力H_Cが60〜250 O
e、特に60〜220 Oeであることが好ましい。

前記範囲未満では、ライン部のエッジ等に溜まりが多
く見られる傾向にある。

前記範囲をこえると、印字部まわりの白字部にトナー
の飛び散りが見られる傾向にある。

また、磁性粉は、5000 Oeでの飽和磁化σ_ｍが50〜100
emu/g、特に70〜90emu/gであることが好ましい。

これら磁気特性は、振動型磁力計（東英工業社製VSM
−３型）を用いて測定すればよい。

また、磁性トナー粒子中の磁性粉の含有量は、20〜70
重量％、特に30〜60重量％であることが好ましい。

前記範囲未満では、現像器内部での磁石からの磁力が
十分伝わらず、カブイやトナー落ち等が悪化する傾向に
ある。前記範囲をこえると、トナーの定着性が悪化する
傾向にある。

一方、樹脂としては、例えば、従来トナーに用いられ
ているものはいずれも使用可能であるが、特に、スチレ
ン系共重合樹脂が好適である。

スチレン系共重合樹脂は、スチレン系単量体と共重合
可能なビニル系単量体との共重合反応により得られるも
のである。

この場合、共重合可能な単量体としては、スチレンお
よびその誘導体、アクリル酸メチル、アクリル酸エチ
ル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、
アクリル酸α−エチルヘキシル、アクリル酸α−ヒドロ
キシエチル、アクリル酸ヒドロキシプロピル、メタクリ
ル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸イソプ
ロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブ
チル、メタクリル酸ｎ−ヘキシル、メタクリル酸ラウリ
ル、メタクリル酸α−ヒドロキシエチル、メタクリル酸
ヒドロキシプロピルなどのアクリル酸エステルまたはメ
タクリル酸エステル類、アクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、Ｎ−メ
チロールアクリルアミドなどのアミド類、その他、ビニルエステル類、エチレン系オレフィン
類、エチレン系不飽和カルボン酸類などが挙げられる。

この他、ポリエステル樹脂も使用可能である。

ポリエステル樹脂は多塩基酸成分と多価アルコール成
分の縮重合反応により得られるものである。

この場合の多塩基酸としては、シュウ酸、マロン酸、
コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベ
リン酸、アゼライン酸、セベシン酸、マレイン酸、フマ
ル酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、1,4−
シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シキロヘキサンジ
カルボン酸に代表される、樹脂族ポリカルボン酸、芳香
族ポリカルボン酸、脂環族ポリカルボン酸およびその無
水物が挙げられる。

また、多価アルコールとしては、エチレングリコー
ル、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、
1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−
ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オク
タンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジ
オール、ピナコール、ヒドロベンゾイン、ベンズピナコ
ール、シクロペンタン−1,2−ジオール、シクロヘキサ
ン−1,2−ジオール、シクロヘキサン−1,4−ジオールに
代表される脂肪族ポリアルコール、芳香族ポリアルコー
ル、脂環族ポリアルコールが挙げられる。

その他の樹脂としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹
脂、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリ
ウレタン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリビニルアルコー
ル樹脂、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体、
ポリプロピレンなどが挙げられる。

これらの樹脂は１種類だけを用いてもよいが、必要に
応じて、２種類以上混合して用いることも出来る。さら
に、これら樹脂の製造法としては、溶液重合法、懸濁重
合法、乳化重合法、塊状重合法、熱重合法、接触重合
法、高圧重合法、低圧重合法および、これらの重合法の
適当な組合せなど、従来公知の重合法において製造が可
能である。

また、磁性粉トナー粒子中の樹脂の含有量は30〜80重
量％、特に40〜70重量％であることが好ましい。

前記範囲未満では、定着性が悪化し、画像品質に問題
が生じる傾向にある。

前記範囲をこえると、磁性粉の量が少ないことから、
現像器内での搬送性が劣る傾向にある。

本発明では、磁性粉と、樹脂に加え、さらに荷電制御
剤が添加されていることが好ましい。

本発明に用いる荷電制御剤としては、有機染料が好ま
しい。

そして、アゾ色素、特にモノアゾ色素の金属、特にク
ロム錯体やニグロシン色素等が好適である。

このようなモノアゾ色素の金属錯体としては、例えば
下記の構造式のものがある。

（ただし、R₁、R₂、R₃およびR₄は、それぞれ、芳香族系
極性基を表わし、Ｍは金属を表わし、Catはカチオンを
表わす。）この他、公知の各種アゾ色素の金属錯体も好適であ
る。

また、ニグロシン色素としては、公知の各種のものが
包含される。

さらに、金属錯体系の色素も好ましい。

そして、これらアゾ色素の金属錯体およびニグロシン
色素としては、アイゼンスピロンブラックTRH、Ｔ−3
7、Ｔ−77［以上、保土谷化学株式会社］、ボントロン
Ｓ−34、Ｓ−31、Ｓ−32、Ｅ−81、Ｅ−82、Ｎ−01、Ｎ
−02、Ｎ−03、Ｎ−04、Ｎ−05、Ｎ−07［以上、オリエ
ント化学工業株式会社］、カヤセットブラックＴ−２、
カヤセットブラックＴ−３、カヤセットブラック004
［以上、日本化薬株式会社］等がある。

なお、他の電荷制御剤を使用することはもちろん可能
であるが、本発明では、上記荷電制御剤のうち負帯電性
の有機染料、特にアゾ系の色素が好ましい。

この場合、磁性トナー粒子中の荷電制御剤の含有量は
0.1〜５重量％、特に0.5〜２重量％であることが好まし
い。

前記範囲未満では、例えば帯電の安定、帯電の立ち上
がり速度の向上等の荷電制御剤の添加効果があらわれな
い傾向にある。

前記範囲をこえると、転写性が悪化し、トナー消費量
が増加し、さらに感光体の寿命も低下する傾向にある。

また、このような磁性トナー粒子中には、さらに、種
々の内添剤が添加されていてもよい。

内添剤の１例として、ワックス類がある。

ワックス類は、定着ロールによる定着の際に発生する
いわゆるオフセット現像対策などのためのものであり、
例えば低分子量のポリエチレン、ポリプロピレンや脂肪
酸の金属塩、シリコーン油などが使われる。

このようなものとして、ハイワックス100P、ハイワッ
クス110P［三井石油化学工業（株）］などのポリエチレ
ン、ビスコール550P、ビスコール330P［三洋化成工業
（株）］などのポリプロピレン、ステアリン酸亜鉛60
1、ステアリン酸亜鉛CP［日東化成工業（株）］などの
脂肪酸金属塩、シリコーンオイルKF96、シリコーンオイ
ルKF69H［信越シリコーン（株）］などのシリコーン油
等が挙げられる。

このような機能を有する離型剤としては、フッ素樹脂
も有効である。

これら離型作用を有する物質は磁性トナー粒子中、0.
1〜10重量％、より好ましくは１〜６重量％含有させる
ことが好ましい。

また、色目調整剤や抵抗制御剤として、カーボンブラ
ックMA−100［三菱化成工業（株）］、ケッチェンブラ
ックEC−DJ600［ライオンアクゾ（株）］、671ミロリブ
ルー［大日精化工業（株）］、導電性酸化チタン［チタ
ン工業（株）］などの無機ないし有機顔料も使用でき
る。

この他、内添剤としては、後述の流動性改良剤、抵抗
調整剤等も挙げられる。

これらは磁性トナー粒子中、0.1〜10重量％、特に0.1
〜５重量％含有させることが好ましい。

このような磁性トナー粒子には、抵抗調整剤、色目調
整剤ないし着色剤、流動性改良剤等を外添することがで
きる。

これらの例として、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナ
などの金属酸化物、炭化ケイ素、炭酸カルシウム、炭酸
バリウム、珪酸カルシウムなどの無機微粉末、 PMMA、ポリエチレン、ナイロン、シリコーン樹脂、フ
ェノール樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ポリエステルな
どのポリマービーズ、４フッ化エチレン、ポリテトラフルオロエチレン、フ
ッ化ビニリデンなどの含フッ素有機微粉末、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウムなどの
脂肪酸金属塩、カーボンブラック、アセチレンブラック、チャンネル
ブラック、アニリンブラック等の黒色顔料、ダイヤライトエローGR、バリオリールエロー1090など
の黄色顔料、パーマネントレッドE5B、ローダミン2Bなどの赤色顔
料、銅フタロシアニン、コバルトブルーなどの青色顔料、ピグメントグリーンＢなどの緑色顔料、ピラゾロンオレンジなどの橙色顔料などが挙げられ
る。

なお、これらの物質は１種類だけを用いても良いが、
必要に応じて、２種類以上を組合せて使用することもで
きる。

また、上記の離型剤も外添可能である。

これらは、上記のとおり、トナー粒子組成中に内添し
て練りこまれた場合であってもよく、あるいは外添され
て、トナー粒子表面に乾式混合されたり、熱的あるいは
機械的に固着されている場合など必要に応じた形態を組
合せることができる。

さらに各物質は、表面疎水化処理、表面分散改良処理
のためにチタネート系、アルミニウム系、シラン系など
のカップリング剤やシリコーンオイル、その他の有機処
理、無機処理をほどここともできる。

そして、これら外添剤は0.001〜５μｍ程度の粒径と
する。また、外添量は磁性トナー粒子100重量部に対
し、0.1〜５重量部程度とする。

本発明では、このような磁性トナー粒子にさらに酸化
ケイ素を添加して磁性トナーを構成する。

用いる酸化ケイ素としてはシリカやコロイダルシリカ
等の二酸化ケイ素が好適である。

この場合、酸化ケイ素には、表面疎水化処理、表面分
散改良処理のためにチタネート系、アルミニウム系、シ
ラン系などのカップリング剤やシリコーンオイル、その
他の有機処理、無機処理をほどこすことが好ましい。

用いる酸化ケイ素の平均粒子径は６〜2000nm、特に６
〜100nmであることが好ましい。

平均粒子径は電子顕微鏡写真から算出して求めればよ
い。

このような酸化ケイ素は、磁性トナー粒子に外添され
る。

すなわち、酸化ケイ素は、磁性トナー粒子と乾式混合
されて、磁性トナー粒子と混合されたり、粒子表面に付
着、吸着ないし固着されたり、さらに機械的な歪力や熱
等により、トナー粒子表面に固着一体化されたり、埋め
込まれたりされているものである。

また、添加量は、磁性トナー粒子100重量部に対し、
0.3重量部以上、より好ましくは0.3〜1.6重量部、特に
好ましくは0.4〜1.2重量部であることが好ましい。

前記範囲未満では、磁性トナーを摩擦帯電させたと
き、逆極性に帯電している荷電粒子の含有量を減少させ
ることが困難であり、本発明の効果が得られない傾向に
ある。

ただし、あまり多すぎると、スリーブ付着等をひきお
こす傾向にある。

なお、本発明の電子写真用磁性トナーは、通常負荷電
性トナーであり、この場合は、負極を順極、正極を逆極
とし、正極帯電している逆極性帯電荷電粒子の含有量を
減少させる。

このように構成される本発明の磁性トナーは、トナー
を摩擦帯電させたときに逆極性に帯電している荷電粒子
の含有量が30個数％以下、より好ましくは25個数％以
下、特に好ましくは10〜25個数％であるものとする。

前記範囲をこえると、ドット再現性が低下したり、ベ
タ記録の際の先端欠けや、後端溜り等の画像欠陥が生じ
る。

ただし、あまり小さいことはトナーの製造が困難であ
る。

磁性トナーの逆極性帯電荷電粒子の含有量は、q/dメ
ーターの帯電量分布から求めればよい。

この場合、帯電量分布は、電荷をｑ、荷電粒子の粒径
をｄとして換算した際の帯電量q/dの分布とする。

また、本発明の磁性トナーの平均帯電量▲▼
は、負帯電性トナーの場合、−0.2（fc/10μｍ）程度以
下であることが好ましい。

なお、平均帯電量▲▼とは、帯電量q/dの個数
平均値である。

本発明の電子写真用トナーを製造するには、１つの例
として、上記の磁性粉および樹脂に、さらに必要に応じ
荷電制御剤等の各種内添剤を添加し、ヘンシェルミキサ
ーにて、十分混合し、ついで熱溶解混練機にて、混練す
る。その後、冷却し、ハンマーミルにて粗粉砕後、ジェ
ットインパクトミルにて微粉砕を行う。

ついで、過剰の微粉域を風力分級機にて除去後、ヘン
シェルミキサーにて酸化ケイ素や上記外添剤を乾式ミキ
シング等したのちに、過剰の粗粉域を風力分級機にて除
去し、所定の粒子径分布のトナーを得る。

また、その他の公知の種々の方法を用いてもよいこと
はもちろんである。

この場合、酸化ケイ素を磁性トナー粒子に添加するこ
とによって、平均帯電量▲▼の絶対値を増加さ
せ、しかも逆極性帯電荷電粒子の含有量を30個数％以
下、より好ましくは25個数％以下、特に好ましくは10〜
25個数％に減少させる。

そして、特に、酸化ケイ素添加前は、逆極性帯電荷電
粒子の含有量が40個数％以上であったものを、前記のと
おり逆極性帯電荷電粒子の含有量が、30個数％以下の所
定の値をもつ帯電量q/d分布を得るように規制する。

本発明の磁性トナー粒子の平均粒子径は、３〜25μ
ｍ、好ましくは５〜25μｍ、より好ましくは６〜25μ
ｍ、特に好ましくは８〜20μｍとする。

平均粒子径が３μｍ未満となると、現像剤の流動性
が悪化し、現像剤のケーキングやスリーブ付着が生じや
すくなり、また25μｍをこえると、解像度の悪化や、定
着性の不良を生じる傾向となる。

トナー粒子の平均粒子径の測定には、コールターカ
ウンタ法により、測定値の体積粒子径を算出し、その50
％平均粒子径を平均粒子径とする。

コールターカウンタ法においては、電解液としてイソ
トンII（コールターエレクトロニクス社製）を用い、例
えばアパーチャー径100μｍのコールターカウンタTA−I
I（コールターエレクトロニクス社製）を用いて体積基
準の測定を行う。

また、本発明の磁性トナー粒子の粒子径分布は、前記
のとおり、体積基準の平均粒子径をとしたとき、２
以上が５体積％以下、好ましくは１体積％以下、/2以
下が５体積％以下、好ましくは１体積％以下とする。

２以上の粒子径のトナーが５体積％をこえると、解
像力が低下し、画像品質が悪化する傾向にある。

そして、/2以下の粒子径のトナーが５体積％をこえ
ると、トナーの凝集が生じ、流動性が低下し、この結果
スリーブ付着が生じる傾向にある。

また、本発明の磁性トナーの磁気特性としては、5000
Oeにおける保磁力H_cが60〜250 Oe、特に60〜220 Oeで
あることが好ましい。

H_cが250 Oeをこえると、トナーの穂が硬くなり、トナ
ー濃度が低下する傾向にある。

H_cが60未満であると現像性が悪化してライン部エッジ
等に溜りが見られる傾向にある。

また、5000 Oeにおける飽和磁化σ_ｍは15〜60emu/g、
特に20〜50emu/gであることが好ましい。

σ_ｍが60emu/gをこえると、現像性が悪化し、濃度が
低下する傾向にあり、また15emu/g未満となると、トナ
ー落ちが生じやすくなる。

なお、トナーのJIS Z2504によるカサ密度は0.2〜0.8
g/cm³、特に0.4〜0.7g/cm³であることが好ましい。

このような本発明の電子写真用磁性トナーは、主に１
成分系現像剤として用いられ所定の効果を発揮する。

このような現像剤を用いて潜電潜像を現像するには、
例えば以下のように行えばよい。

まず、上記の現像剤を現像器中に収納する。

用いる現像方式としては種々の方式が適用できるが、
特に磁気ブラシ現像方式のものが好ましく、磁石および
／またはスリーブの相対的回転により現像剤を磁気的に
現像領域に搬送する方式が好適である。

第３図には本発明に用いる磁気ブラシ現像方式の現像
部の１例が示される。

第３図において、現像タンク２内には内部に磁石ロー
ル４を収納したスリーブロール３が配置される。磁石ロ
ール４とスリーブロール３とはいずれか一方あるいは両
方が回転し、相対的に回転するように構成される。

このスリーブロール３に対向して、剛性のブレード５
が配置され、スリーブロール３上に現像剤１の現像剤層
11が形成されるようにする。そして、この現像剤層11に
て、対向するドラム状の感光体６を現像するものであ
る。

現像剤層11の厚みは、300μｍ以下、好ましくは50〜2
50μｍとする。

現像剤層11の厚みが300μｍをこえると解像度が低下
し、あまり小さいと搬送がまにあわなくなり、画像濃度
が低下したり、スリーブ上に残像がのこる傾向にある。

この場合、ブレード５は図示のようにブレード・スリ
ーブギャップを決定する剛体として構成しても、あるい
はブレード５に圧接磁石を一体的に設け、これによりス
リーブに圧接される弾性体構造としてもよい。

このような現像器では本発明の効果が特に顕著に実現
する。

そして、現像方法は、有機光導電体を感光体とする反
転型の現像方法が好ましい。

反転現像が行なわれる場合、負荷電性トナーと負帯電
性感光体の組み合わせが好ましく、この場合本発明の効
果はより一層顕著となる。

第３図に示される例では、負帯電性の感光体６を設置
した上で、ブレード５およびスリーブロール３に負のバ
イアス電圧を印加して、負荷電性トナーにてポジ像を得
る構成とされている。

このように、静電潜像を現像したのち、公知の方法に
より、普通紙等の各種支持体上に、トナー像を転写し、
定着する。

トナー像は、磁性トナー粒子と、酸化ケイ素とを有
し、良好な画像品質がえられる。

この他、本発明の現像剤は公知の種々の現像方式にも
適用でき、感光体、特に有機感光体複写機やプリンタの
構造等は公知のいずれものも適用可能である。

＜実施例＞以下、本発明の具体的実施例を挙げ、本発明を詳細に
説明する。

実施例１下記のトナー組成物をヘンシェルミキサーにて十分混
合し、ついで熱溶解混練機にて、混練後、冷却し、ハン
マーミルにて粗粉砕した。その後、ジェットインパクト
ミルにて微粉砕を行った。

ついで、過剰の微粉域を風力分級機にて除去後、ヘン
シェルミキサーにて、下記の酸化ケイ素および外添剤を
乾式ミキシングした。そののちに過剰の粗粉域を風力分
級機にて除去し、所定の粒子径分布の負荷電性の磁性ト
ナーT1を得た。

磁性トナーT1 トナー組成物：磁性粉 BL−500 40重量部［チタン工業（株）製］平均粒子径 0.4μｍ H_C（5000 Oe）80Oe σ_ｍ（5000 Oe）85emu/g スチレン−ブチルアクリル系樹脂 57.5重量部［三井東圧化学（株）製］ポリプロピレンビスコール 550P 2.5重量部［三洋化成（株）製］荷電制御剤スピロンブラックTRH １重量部［保土谷化学（株）製］酸化ケイ素：（トナー組成物100重量部に対して）シリカＲ−974 0.8重量部［日本アエロジル（株）製］平均粒子径 10nm また、酸化ケイ素の含有量をかえたトナーT2、T3、酸
化ケイ素を添加しない比較用トナーT4、および粒度分布
をかえた比較用トナーT5、T6を作製した。

各トナーT1〜T6の共通の物性等は下記のとおりであ
る。

カサ密度:0.500±0.050g/cm³ 飽和磁化σ_m:34±2emu/g （5000 Oe）保磁力H_c:80 Oe （5000 Oe）このようなトナーT1〜T6に対し、PES−Laboratorium
製q/d−meterを用いて下記のように帯電量q/dの分布を
求めた。

測定方法（１）トナーを約400mg採取し、装置のセル中に導入す
る。

（２）セル中には、回転可能な長さ5mmの金属性撹拌針
を入れておく。そして、下部磁石により撹拌針を回転さ
せ、この撹拌針の回転によってトナーを撹拌混合する。

（３）円筒チャンバー内に一定速度の空気を流し、トナ
ーを円筒チャンバー内に導く。そして、円筒チャンバー
内の上下一対の電極間の電界によりトナーを偏向させ
る。

条件は、下記のとおりである。

極電圧:10［kV］エアーフロー:10［／分］トナーフロー:60［ml/分］トナー放出時間:10［秒］（４）セルから放出され、上部電極に付着したトナーを
テープ上に移しとる。

（５）上下の電極のの極性を入れかえて（１）〜（４）
の操作を行う。

（６）画像処理を行い、電極単位面積当りの付着トナー
面積と、原点からのトナー飛距離とから、トナーの帯電
量分布をプロットする。

結果は、第１図（トナーT1）および第２図（トナーT
4）に示されるとおりである。

また、各トナー中の逆極性帯電荷電粒子、すなわち正
帯電している荷電粒子の含有量および各トナーの平均帯
電量▲▼は表１に示されるとおりである。

次に、１成分系の現像剤として、各トナーT1〜T6を、
有機光導電体を感光体とする、反転型のトナー像転写型
電子写真ページプリンタ内の現像器に収納した。なお、
現像器において、現像スリーブは感光体ドラムとの間に
微少間隙をおいて平行に配置され、かつ固定された磁石
ローラを内蔵するものである。

ここで現像スリーブは感光体と同方向に低速度で回転
され、さらには、現像スリーブに対して現像バイアスが
印加されている。

そして、この現像器において、トナーは現像スリーブ
の回転によって混合撹拌され、摩擦帯電されつつ、現像
スリーブの周面へと供給される。この場合、現像スリー
ブ上に積層される現像剤層の厚みを200μｍに規制し
た。

また、プリンタにおける静電潜像の現像条件は次の通
りである。

スリーブロール 65rpm、径20mm 磁気ロール固定、８極、表面磁束700G ドラム−スリーブギャップ 0.25mm ブレード−スリーブギャップ 0.23mm 現像バイアス −350V（DC）表面電位 −400V（OPCドラム）このような現像条件にて、各トナーT1〜T6について、
下記の評価を行った。

１）ドット再現力 300DPIの解像力をもつプリンターにて１ドットライン
パターンをプリント後、ラインの巾を拡大写真より求め
る（Ａμｍ）。

この値と計算によるライン巾85μｍとの比A/85を求め
る。

潜像が忠実に定着時に再現しているかについては、下
記により判定する。

A/85＝0.95超1.10未満：○良好 A/85＝0.85〜0.95 または1.10〜1.20 ：△やや劣る A/85＝0.85未満または1.20超：×劣る２）解像度主走査および副走査のラインパターン（300DPI）の一
部を光学顕微鏡にて50倍（必要に応じ150倍）に拡大
し、写真を撮り、それぞれのラインが独立したラインと
して確認できるかどうかを目視により総合判定する。

判定基準独立のラインとしてみえる：○ 独立のラインとしてみえない：× ３）画像濃度および濃度変化巾東京電色（株）製 REFLECTOMETER MODEL TC−6Dにお
いて、画像濃度を測定する。

４）トナー飛散実機にて、連続2000枚プリントを行い飛散を目視にて
確認し、ありを×、なしを○とする。

５）白スジ白スジは、スリーブ−ブレード・ギャップ上に存在す
る現像剤凝集粉や粗大粒子が現像剤の流れを妨害するた
めに、スリーブ上に新規現像剤が補充されず、プリント
時に画像・文字の１部が欠落することであり、これを下
記のように判定した。

この場合、白スジの判定に際しては、初期サンプリン
グ画像をとり、200枚ごとのピッチでサンプリングを行
いつつ、連続2000枚のプリントを行った。この場合、サ
ンプリング時以外の連続プリント中は、黒字部が全面積
の５％になる５％印字パターンにて通紙を行った。

○：常になし △：ランニング中に発生したが、ランニング中に発
生しなくなった。

×：常に１本以上あり６）スリーブ付着 100枚連続プリントを行ったのち、スリーブ表面をエ
アーで飛ばし、スリーブ状に凝集塊が残るか否か、画像
に凝集塊に起因する波模様が生じるか否かを目視で識別
した。

凝集塊のみの発生を△、凝集塊および波模様の発生を
×、スリーブ付着の発生なしを○として判定した。

７）画像先端欠けおよび後端溜り目視により、プリント画像の先端欠けと、後端溜りと
を確認する。

○…先端欠けおよび後端溜りなし ×…先端欠けおよび／または後端溜りあり結果は表２に示されるとおりである。

表２の結果より本発明の効果が明らかである。

＜発明の効果＞本発明の電子写真用磁性トナーを用いて現像を行う
と、トナー凝集が少なく、スリーブ付着や白スジの発生
やトナー飛散がきわめて小さく、加えてカブリも小さ
い。

また、デジタル記録後に現像を行う場合、ドット再現
性が格段と向上する。

そしてベタ記録の際の先端欠けや、後端溜りも解消す
る。

そして、このような効果は、スリーブ表面に薄層の現
像剤層を形成して現像を行う薄層現像にてきわめて顕著
に発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、比較用の磁性トナーの帯電量分布の１例を示
すグラフである。第２図は、本発明の電子写真用磁性トナーの帯電量分布
の１例を示すグラフである。第３図は、本発明の画像形成方法に用いる現像部の１例
を示す断面図である。符号の説明１……現像剤 11……現像剤層２……現像タンク３……スリーブロール４……磁石ロール５……ブレード６……感光体 61……有機光導電体 65……感光体ドラム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭56−142541（ＪＰ，Ａ) 特開平２−80（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 9/08 - 9/097

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】磁性粉と、樹脂とを含有し、平均粒子径
が３〜25μｍ、粒子径が/2以下の粒子が５体積％以
下、粒子径が２以上の粒子が５体積％以下である磁性
トナー粒子を有する磁性トナーを酸化ケイ素の外添を行
わずに作製し、この磁性トナーに、酸化ケイ素を添加して、逆極性に帯
電している荷電粒子の含有量を30個数％以下に減少さ
せ、かつ平均帯電量の絶対値を増加させる電子写真用磁
性トナーの製造方法。
【請求項２】前記逆極性に帯電している荷電粒子の含有
量を、40個数％以上の含有量から30個数％以下に減少さ
せる請求項１の電子写真用磁性トナーの製造方法。
【請求項３】請求項１または２の製造方法によって得ら
れた電子写真用磁性トナー。
【請求項４】請求項３の電子写真用磁性トナーを現像剤
として用い、この現像剤を磁石ロールと現像スリーブを
具えた現像器中に収納し、前記現像スリーブ上の前記現
像剤厚さを300μｍ以下に規制して静電潜像を現像する
ことを特徴とする画像形成方法。